• 頻譜分析儀的種類與應用
• 頻譜分析儀的性能指標與操作要點
•  頻譜分析儀的使用方法
• 頻譜分析儀的實用技巧
• 頻譜分析儀常見問題Q/A

以下是掃頻式頻率分析儀基本性能指標的影響因素及相應的操作要點：

 

掃頻式頻率分析儀分析頻率範圍由本振範圍決定；

 

掃頻式頻率分析儀頻率分辨率與中頻率濾波器和本振有關；

測試中可通過減小RBW來提高頻率分析分辨率

 

掃頻式頻率分析儀分析靈敏度與中頻率濾波器
、衰減器設值、視頻濾波器和本振有關。其中頻譜儀內部混頻器及各級放大器會產生噪聲
，通過檢波器會反映為顯示白噪聲電平(DANL)。而頻譜儀噪聲會影響被測信號功率測試：頻譜儀顯示信號=輸入信號+內部噪聲。衰減器設值大，噪聲電平高。噪聲電平隨RBW按10㏒規律變化。測試中可通過減小RBW
；VBW，衰減器設值和前置放大來提高分析靈敏度

 

saopinshipinlvfenxiyifenxineibushizhenyuhunpinqigongzuodianping，zhongpinfangdaqixingnengyouguan。gejiefeixianxingshizhenbianhuaguilvweigaojieshizhenxinhaofudubijiboxinhaobianhuasudukuai。youyuhunpinqigongzuodianping= 輸入信號電平- 衰減器設值，為減小頻譜分析儀內部失真，混頻器應工作在盡量低電平，應加大衰減器設值。衰減器設值小時，頻譜儀內部失真大、噪聲電平低；衰減器設值大時
，頻譜儀內部失真小、噪聲電平高。

 

掃頻式頻率分析儀衰減器設置在靈敏度指標和內部失真指標間折。通過改變衰減器設置可判斷頻譜分析儀測試結果的真實性。

 

掃頻式頻譜儀測量功率結果與其檢波方式和平均方式有關。頻譜儀檢波方式有Peak、Negative Peak

、Sample
、Averaging Detectors。

 

Peak檢波方式： 適合CW 信號及信號搜索測試

Sample檢波方式：適合於噪聲信號測試

Neg Peak檢波方式：適合於小信號測試

Averaging Detectors：適合於ACPR及通道功率指標測試

RMS檢波方式：適合於對類噪聲信號（CDMA）總功率測量

 

其中Averaging Detectors功率測量顯示由多個包絡電平值的平均得到
，Averaging Detectors可減少顯示信號的抖動

，掃描速度越高，平均效果越明顯。

 

平均方式包括Log,、Lin、Power。Log平均（窄VBW、trace平均）適合於低電平CW信號測試
；電壓平均適合於脈衝信號上升下降時間測量；功率平均適合於信號平均功率測量。

 

根據頻譜分析儀的各項性能指標
，可對模擬調製信號和數字調製信號進行分析。下麵是頻譜分析儀的相關使用指導。

頻譜分析儀的使用

 

對於測量的可測與不可測與否，完全取決於頻譜分析儀的設定。這包括了對衰減器、頻率範圍與解析度頻寬的設置。頻譜分析儀的設定包括頻率範圍
、解析度和動態範圍，動態範圍又涉及最大輸入功率即燒毀功率，增益壓縮使小於1W的輸入信號一旦超過線性工作區域便會出現誤差。此外靈敏度也是考慮頻譜分析儀對輸入信號可測與否的關鍵。

canshupinlvfanweiyaoconglianggefangmianguancha
，yishipinlvfanweideshedingshifougouzhai，yijuyouzugoudepinlvfenbiannengli

，yejiushigouzhaidesaopinkuandu。ershipinlvfanweishifouyouzugoudekuandu，shifoukeyicedaodierci
、第三次諧波。當用頻譜分析儀測量一個放大器諧波失真的時候，若放大器為1GHz，則它的三次諧波就是3GHz，這就是要考慮頻率範圍的最大可測寬度。如果頻譜儀是1.8GHz
，就不能進行量測
，如果頻譜分析儀是 26.5GHz，就可以測到它的第三，第四次諧波。

解(jie)析(xi)度(du)也(ye)是(shi)頻(pin)譜(pu)分(fen)析(xi)儀(yi)中(zhong)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)參(can)數(shu)設(she)定(ding)。解(jie)析(xi)度(du)表(biao)示(shi)當(dang)要(yao)測(ce)量(liang)兩(liang)個(ge)頻(pin)率(lv)的(de)功(gong)率(lv)不(bu)一(yi)樣(yang)時(shi)，必(bi)須(xu)將(jiang)它(ta)們(men)區(qu)分(fen)開(kai)來(lai)。將(jiang)中(zhong)頻(pin)頻(pin)寬(kuan)設(she)置(zhi)成(cheng)三(san)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)寬(kuan)度(du)，下(xia)麵(mian)所(suo)對(dui)應(ying)的(de)就(jiu)是(shi)在(zai)這(zhe)一(yi)頻(pin)寬(kuan)設(she)置(zhi)時(shi)所(suo)看(kan)到(dao)的(de)曲(qu)線(xian)。中(zhong)頻(pin)頻(pin)寬(kuan)越(yue)窄(zhai)則(ze)解(jie)析(xi)度(du)越(yue)高(gao)，中(zhong)頻(pin)頻(pin)寬(kuan)越(yue)寬(kuan)則(ze)解(jie)析(xi)度(du)越(yue)低(di)。解(jie)析(xi)度(du)頻(pin)寬(kuan)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到(dao)微(wei)小(xiao)信(xin)號(hao)的(de)識(shi)別(bie)能(neng)力(li)和(he)測(ce)量(liang)的(de)結(jie)果(guo)。

 

關於頻譜分析儀使用的詳細介紹請查看：
 

 

在頻譜分析儀的使用中應注意什麼問題呢
？以下是對頻譜分析儀注意要點的經驗歸納。

頻譜分析儀實用技巧

1) 頻譜分析儀的校準：pinpufenxiyiyibandouyougudingfuduhepinlvdexiaozhunqi
，shiyongpinpufenxiyiceliangxinhaotebiejueduixinhaodianpingceliangshi，xuyaoduipinpufenxiyijinxingxiaozhun，yibaozhengxinhaoceliangjingdu；另外，通過校準信號的測量，可以檢查頻譜分析儀是否有問題。

 

2) 射頻輸入信號電平小於頻譜分析儀允許的安全電平：在(zai)頻(pin)譜(pu)分(fen)析(xi)儀(yi)輸(shu)入(ru)端(duan)接(jie)入(ru)射(she)頻(pin)信(xin)號(hao)之(zhi)間(jian)
，一(yi)定(ding)要(yao)對(dui)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)電(dian)平(ping)進(jin)行(xing)正(zheng)確(que)估(gu)算(suan)
，避(bi)免(mian)頻(pin)譜(pu)分(fen)析(xi)儀(yi)射(she)頻(pin)輸(shu)入(ru)大(da)於(yu)頻(pin)譜(pu)分(fen)析(xi)儀(yi)允(yun)許(xu)的(de)安(an)全(quan)電(dian)平(ping)，否(fou)則(ze)將(jiang)會(hui)燒(shao)毀(hui)頻(pin)譜(pu)分(fen)析(xi)儀(yi)輸(shu)入(ru)衰(shuai)減(jian)器(qi)和(he)混(hun)頻(pin)器(qi)。特(te)別(bie)是(shi)在(zai)高(gao)功(gong)率(lv)信(xin)號(hao)測(ce)量(liang)中(zhong)，要(yao)格(ge)外(wai)小(xiao)心(xin)謹(jin)慎(shen)。例(li)如(ru)用(yong)頻(pin)譜(pu)分(fen)析(xi)儀(yi)測(ce)量(liang)1W以上高功率放大器時，注意在頻譜分析儀輸入端接衰減器
，以使頻譜分析儀的射頻輸入信號小於頻譜分析儀允許的安全電平。

 

3) 確定頻譜分析儀是否允許直流信號輸入：某mou些xie頻pin譜pu分fen析xi儀yi不bu允yun許xu直zhi流liu信xin號hao輸shu入ru
，因yin此ci注zhu意yi測ce量liang信xin號hao是shi否fou包bao含han直zhi接jie成cheng分fen。特te別bie是shi在zai某mou些xie係xi統tong中zhong，射she頻pin信xin號hao和he直zhi流liu信xin號hao用yong同tong一yi根gen電dian纜lan傳chuan輸shu，此ci時shi要yao特te別bie小xiao心xin
，信xin號hao接jie入ru頻pin譜pu分fen析xi儀yi射she頻pin輸shu入ru端duan口kou之zhi前qian，一yi定ding在zai頻pin譜pu分fen析xi儀yi輸shu入ru端duan接jie隔ge直zhi流liu器qi
，以yi免mian損sun壞huai儀yi器qi。例li如ru在zai很hen多duo衛wei星xing通tong信xin係xi統tong，低di噪zao聲sheng放fang大da器qi的de直zhi流liu加jia電dian線xian和he射she頻pin信xin號hao傳chuan輸shu采cai用yong同tong一yi根gen電dian纜lan，測ce量liang這zhe樣yang射she頻pin信xin號hao時shi，特te別bie注zhu意yi在zai頻pin譜pu分fen析xi儀yi射she頻pin輸shu入ru接jie隔ge直zhi流liu器qi，保bao護hu頻pin譜pu分fen析xi儀yi的de射she頻pin輸shu入ru電dian路lu。

 

4) 低電平信號測量：頻pin譜pu分fen析xi儀yi的de靈ling敏min度du是shi指zhi在zai特te定ding帶dai寬kuan下xia，頻pin譜pu分fen析xi儀yi測ce量liang小xiao信xin號hao的de能neng力li。因yin此ci，在zai測ce量liang低di電dian平ping信xin號hao時shi，特te別bie是shi測ce量liang信xin號hao接jie近jin頻pin譜pu分fen析xi儀yi本ben底di噪zao聲sheng時shi，應ying減jian小xiao頻pin譜pu分fen析xi儀yi的de射she頻pin衰shuai減jian和he分fen辨bian帶dai寬kuan
，提ti高gao頻pin譜pu分fen析xi儀yi的de靈ling敏min度du
，提ti高gao低di電dian平ping信xin號hao的de測ce量liang精jing度du。另ling外wai減jian少shao視shi頻pin帶dai寬kuan和he采cai用yong視shi頻pin平ping均jun技ji術shu，雖sui然ran不bu影ying響xiang頻pin譜pu分fen析xi儀yi的de靈ling敏min度du，但dan可ke以yi改gai善shan小xiao信xin號hao測ce量liang精jing度du。

 

5) 合理設置頻譜分析儀參數：在測試射頻信號時
，合理設置頻譜分析儀的分辨帶寬
、掃頻帶寬、視頻帶寬和掃描時間等，確保頻譜分析儀CRT不出現測量不準的信號提示。當頻譜分析儀CRT出現測量不準信息，此時測量無法保證測量精度。 

在頻譜分析儀的實際操作中往往會產生一些疑問，在這裏附上頻譜分析儀的常見問題解答。

 

 

答：測得的上升時間一般不會超過頻譜分析儀的最佳上升時間。分析儀的上升時間由下麵這個公式來確定：

Tr = 0.66/max RBW，

其中RBW為分辨率帶寬。

 

例如，在 PSA中，RBW最大值為8 MHz。因此
，最快的上升時間為：

0.66/8 E6 = 82.5 nS。

 

然而，RBW過濾器帶寬誤差為± 15%，額定值（中心頻率= 3 GHz），因此上升時間範圍在71.7 nS到97 nS之間。

 

參見具體頻譜分析儀的技術資料或規範指南。

 

答：是的，有2種方法可將頻譜分析儀當作網絡分析儀使用，但是都隻能進行標量測量

 

方法1：使用頻譜分析儀內置的跟蹤信號源。如果要測量反射係數，則還需要一個定向耦合器去采集反射功率。

 

方法2：使(shi)用(yong)獨(du)立(li)的(de)源(yuan)。如(ru)需(xu)要(yao)可(ke)配(pei)上(shang)耦(ou)合(he)器(qi)。前(qian)提(ti)是(shi)頻(pin)譜(pu)儀(yi)的(de)掃(sao)描(miao)速(su)度(du)要(yao)快(kuai)過(guo)信(xin)號(hao)源(yuan)的(de)掃(sao)描(miao)速(su)度(du)。但(dan)這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)通(tong)常(chang)不(bu)被(bei)推(tui)薦(jian)
，因(yin)為(wei)它(ta)的(de)準(zhun)確(que)性(xing)較(jiao)低(di)。

 

對dui於yu校xiao準zhun，可ke用yong到dao的de方fang法fa是shi歸gui一yi化hua的de方fang法fa。這zhe種zhong方fang法fa把ba接jie收shou機ji和he源yuan的de頻pin率lv響xiang應ying移yi除chu。然ran而er，矢shi量liang網wang絡luo分fen析xi儀yi采cai用yong更geng強qiang大da的de誤wu差cha校xiao準zhun技ji術shu
，還hai可ke以yi消xiao除chu不bu匹pi配pei和he交jiao調tiao帶dai來lai的de的de影ying響xiang。這zhe就jiu意yi味wei著zhe，一yi般ban來lai講jiang，和he頻pin譜pu分fen析xi儀yi方fang法fa相xiang比bi較jiao，網wang絡luo分fen析xi儀yi可ke以yi進jin行xing更geng準zhun確que的de測ce量liang。

 

答：過度激勵分析儀的輸入混頻器可能會導致雜散信號。大多數頻譜分析儀（尤其是使用諧波混頻擴展調諧範圍的分析儀）都擁有二極管混頻器。將用於創建中頻信號的LO與該二極管混頻器中的輸入信號相結合時，創建內部失真。為多種混頻器輸入電平規定第2個和第3個失真產品。針對不同的頻譜分析儀
，可參閱校準指南或規範指南中的動態範圍曲線。無雜散動態範圍取決於混頻器中的輸入電平。

深入了解動態範圍圖表非常重要

，但簡單測試可以確定顯示的雜散信號是否是一個內部生成的混合產品還是輸入信號的一部分：修(xiu)改(gai)輸(shu)入(ru)衰(shuai)減(jian)。衰(shuai)減(jian)器(qi)是(shi)射(she)頻(pin)輸(shu)入(ru)和(he)第(di)一(yi)個(ge)混(hun)頻(pin)器(qi)間(jian)的(de)唯(wei)一(yi)一(yi)個(ge)硬(ying)件(jian)。在(zai)雜(za)散(san)信(xin)號(hao)上(shang)做(zuo)出(chu)標(biao)記(ji)並(bing)提(ti)高(gao)輸(shu)入(ru)衰(shuai)減(jian)。如(ru)果(guo)標(biao)記(ji)值(zhi)沒(mei)有(you)改(gai)變(bian)，那(na)麼(me)雜(za)散(san)信(xin)號(hao)就(jiu)屬(shu)於(yu)外(wai)部(bu)信(xin)號(hao)。而(er)如(ru)果(guo)標(biao)記(ji)值(zhi)改(gai)變(bian)，信(xin)號(hao)就(jiu)是(shi)內(nei)部(bu)信(xin)號(hao)或(huo)者(zhe)是(shi)內(nei)外(wai)部(bu)信(xin)號(hao)的(de)總(zong)和(he)。繼(ji)續(xu)增(zeng)加(jia)衰(shuai)減(jian)，直(zhi)到(dao)標(biao)記(ji)值(zhi)不(bu)再(zai)改(gai)變(bian)，再(zai)開(kai)始(shi)測(ce)量(liang)。這(zhe)一(yi)點(dian)就(jiu)是(shi)優(you)化(hua)第(di)一(yi)個(ge)混(hun)頻(pin)器(qi)輸(shu)入(ru)電(dian)平(ping)的(de)最(zui)佳(jia)值(zhi)，因(yin)為(wei)此(ci)時(shi)所(suo)做(zuo)的(de)測(ce)量(liang)內(nei)部(bu)失(shi)真(zhen)最(zui)低(di)。一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)，需(xu)要(yao)測(ce)量(liang)的(de)動(dong)態(tai)範(fan)圍(wei)越(yue)廣(guang)


，第(di)一(yi)個(ge)混(hun)頻(pin)器(qi)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)平(ping)就(jiu)應(ying)該(gai)越(yue)低(di)。

屏幕圖像下端的黃色跡線表示在輸入混頻器被過度激勵時的內部失真。衰減為零。藍色跡線表示當衰減設置為10dB時，雜散信號所減少的電平。

 

 

 

答：隻用頻譜分析儀和前置放大器，就能作許多噪聲係數測量。隻需用頻譜分析儀

、前置放大器和信號發生器
，就能覆蓋被測器件的頻率。這種方法的精度低於需要經校準噪聲源的Y因素技術，與所關注頻率的分析儀幅度精度相當。具體測量步驟為：

 

1）把信號發生器和頻譜分析儀設置為所測噪聲係數的頻率，測量器件的增益。把該值標為Gain(D)。

 

2）同樣方法測量前置放大器增益。把該值標為Gain(P)。

 

3）.斷開頻譜分析儀的任何輸入，把輸入衰減器設置為0dB。前置放大器輸入沒有任何連接。把它的輸出接到頻譜分析儀輸入。在作這一連接時
，您會看到分析儀顯示的平均噪聲級的增加。

 

4）.把被測器件的輸入接至其特性阻抗，把輸出接到前置放大器輸入。此時分析儀顯示的噪聲級應增加。

 

5）.把頻譜分析儀視頻帶寬（VBW）設置為分辨率帶寬的1%或更低。按標記功能（MKR FCTN）鍵，然後按Noise Marker On軟鍵。把標記放置在所要測噪聲係數的頻率上。讀以dBm/Hz為單位的標記噪聲功率密度讀數，把它標為Noise(O)。

 

6）.然後計算被測器件的噪聲係數NFig：NFig = Noise(O) - Gain(D) - Gain(P) + 174 dBm/Hz

 

 

答：RBW是您能隔離兩個信號
，並還能看到它們的最小帶寬。RBW也會影響KTB噪聲係數功率，因為RBW每改變10 倍，KTB功率改變10dB。

 

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，danyoubuguozhai，yinweizhehuijianmansaomiaoshijian。

 

在特定情況下視頻帶寬可設置得較寬。一個例子是不需要，或不要求平均。另一個例子是在零跨距時測量AM。為測量AM，視頻帶寬需要足夠寬。