关于频谱仪最佳参数设置的研究(0页).doc

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1、关键词：频谱仪；参数设置；扫描时间；输入衰减新闻出处：陈力，冯健发布时间：2007年05月25口摘要：频谱仪的最佳T作状态是由诸多参数决定的，而各种参数Z间又相互关联，因此在设置频谱仪时需要统筹考虑。木文从频谱仪基本原理出发，深入探讨了各参数间的关系，提出了在实际T程中设置频谱仪时应注意的若干原则，对实际工作具有指导意义。ResearchofOptimalParameterSettingsforSpectrumAnalvzer7CHENLi,FENGJian(CollegeofElectronicEngineering,UniversityofElectronicScienceandTe

2、chnologyofChina,Chengdu,610054,China)Abstract：Theoptimumworkconditionofspectrumanalyzerdependsonsettingsofseveralparameterswhichintcractwithcachothcr.Itisnecessarytorustoconsiderasawholeinsettingtheseparameters.Inthispaper,wcthroughlydiscusstherclationshipsamongtheseparameters,andproposescvcralru

3、lcswhensettingspectrumanalyzerintheactualproject.Theseruleshavedirectionsenseinpractice.Keywords：spectmmanalyzer；parametersettings；sweeptime；inputattenuation频谱分析仪是现代微波测量的重要丁具，是通用的多功能测量仪器。他不仅用于测量各种信号的频谱，而且还可测量功率、失真、增益和噪声特性等。但是要充分发挥频谱仪的性能，显示其巨人的优越性，首先必须将频谱仪设置为最住丁作状态。而频谱仪的最伴工作状态是由诸多因索、参数决立的，并11各种参数Z

4、间相互关联，不能片面追求某一指标的完美，需要统筹考虑。因此对频谱仪进行最住的参数设置并非易事。木文从频谱仪基本原理出发，通过相关实验对所需耍考虑的基本因素和所要作的测量类型进行分析，给出一个趋向于完美的参数组合。1频谱仪基本原理频谱仪基本原理图如图1所示。RF綸入频谱分析仪的基本电路是超外差接收机、亦即利用超过输入信号频率的本地振荡频率通过混频器获得差频输出，更具体的电路构成是，在频谱分析器前端有衰减器和前置放人器,以便调节输入信号电平达到频谱分析仪的量程指标。电压控制振荡器产生扫频频率。输入信号与木地扫频信号加入混频器，非线性的混频器产生输入信号频率和扫频频率两者Z和或两者Z差。屮频滤

5、波器提取混频差值信号,进入检波器产生与输入倍号功率相对应的电压包络，显示电压包络随扫频频率的变化构成完整的功率频谱分析仪。2相关参数分析(1)输入衰减(InputAttenuation)频谱分析仪显示的信号是叠加在平均噪声电平上，这个噪声是由频谱仪自身产生的，人部分来门中频放人器的第一级，他是宽带白噪声，经过中频滤波器后送到包络检波器的平均噪声功率为P=101g(KTB),K为波尔兹曼常数1・38xl0e-23J/K,T为绝对温度(290K)；B为分辨率带宽。如果分辨率带宽增加10倍，则显示的平均噪声电平增加10dBo因此频谱分析仪的噪声是在一定分辨带宽下得到的。然而当输入衰减增加1()

6、dB时，降低了加在检波器上的信号电平，而中频放人器的增益同时增加10dB来补偿这个损失，其结果使荧光屏上的信号幅度保持不变。但是，噪声电平被放人.增加了10dB,结果信噪比下降10dBo因此信噪比S/N随着输入衰减增加而降低。(2)扫描时间(SweepTime)、扫描点数(SweepPoints)、分辨率带宽(RBW)、扫频跨度(Span)这几个参数密切相关，口J用公式近似表示为：@T=S/(2.27*B"2),其中：T为最快扫描时间；S为扫频跨度；B为分辨率带宽。②P=S/B,其中：P为最人扫描点数。町见分辨率带宽越宽扫描时间越短。如果分辨率带宽太宽，两个频率间隔较窄的信号就只能显示为

7、一个。但如杲分辨率带宽太窄，则由于窄带滤波器所需的响应时间较长，当扫描速度太快时，频谱仪的中频滤波器不能够充分响应，结果幅度和频率的显示值变为不正确，即幅度下降、频率向上移(如图2所示)。为了保持正确的读数状态，应该让扫描时间2最快扫描时间(T)。扫描点数由扫频跨度和分辨率带宽决定，实际的扫描点数丿、'、Z该小于最人扫描点数P,更多的扫描点数不仅毫无意义，而11将迫使扫描时间延长。但是扫描点数的减少，将使频谱图上频率分辨率降低，这样