频谱仪基本原理说课讲解.ppt

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1、频谱分析仪讲座电子科技大学微波工程系频谱分析仪讲义提纲1、频谱仪基础2、频谱仪基本概念3、频谱仪原理实现4、频谱仪基本指标5、频谱仪基本测量6、频谱仪误差分析7、频谱仪基本操作1、频谱仪基础8、频谱仪基本使用频谱分析仪基础信号时域分析频域分析信号周期升降沿峰值电压信号频率谐波分量信号功率寄生、交调信号边带频谱分析仪基础时间频率幅度tfV频域时域频谱分析仪基础动态信号分析仪频谱分析仪信号频谱分析X(nT)X(t)S(t)ttt(b)取样函数(c)取样波形(a)时域波形T=1/fSADCFFTfS输入显示器处理器数字滤波器模数转换器取样器衰

2、减器模拟滤波器窗口V2V3V1f2f1fs3fs2fs1频谱分析仪讲义提纲1、频谱仪基础2、频谱仪基本概念3、频谱仪原理实现4、频谱仪基本指标5、频谱仪基本测量6、频谱仪误差分析7、频谱仪基本操作2、频谱仪基本概念8、频谱仪基本使用频谱分析仪基本概念f(a)(b)(c)输入频谱屏幕谱线形状分辨力太低图形分辨率灵敏度频谱仪的灵敏度常以显示平均噪声电平来表示Pin=-174dBm+fdB+10logBfdB整机的噪声系数B接收机的3dB中频带宽扫速PEAKLOG10dB/REF0dBmATTEN10dBCENTER300MHzSPAN500

3、kHz#RESBWxxMHz#VBWxxMHzSWPxxmsec当VBW≥RBW时：ST≥K*SPAN/（RBW）2当VBW≤RBW时：ST≥K*SPAN/（RBW*VBW）同步调谐滤波器K>2.5数字滤波器K<1信号失真频谱分析仪基本概念动态范围功率(dB)f2f3fD2D3D功率(dB)2f1-f2f1f22f2-f12D3D3D2D(a)二阶失真（b三阶失真30405060708090-70-60-50-40-30-20-10动态范围dBc混频器输入电平二阶失真三阶失真噪声电平(1kHz)PEAKLOG10dB/REF-40dBm

4、ATTEN10dBCENTER300MHzSPAN500MHzRESBW1MHzVBW1MHzSWP50msec中频信号频谱仪经包络检波器后有四中视频检波方式ROSENFELL检波负峰值检波正峰值检波取样检波视频检波预选器频谱分析仪基本概念时间门预选器的特点：预选器为带通滤波器，其3dB带宽为定值，但中心频率是随流过自身的电流来改变的，频率范围为2GHz~26.5GHz。它与本振同步调谐，对带外和镜像响应有很好的抑制，达到对被测信号的预选的目的。复合信号触发信号时间门实测谱线频谱分析仪讲义提纲1、频谱仪基础2、频谱仪基本概念3、频谱仪原

5、理实现4、频谱仪基本指标5、频谱仪基本测量6、频谱仪误差分析7、频谱仪基本操作3、频谱仪原理实现8、频谱仪基本使用频谱分析仪基本原理实现第一变频器第三变频器第二变频器F1IFF2IFF3IFFRF射频衰减器F1lo第一本振YTOYTF带宽滤波器对数放大器LOG扫描斜波发生器检波器显示器低通滤波器低通滤波器带通滤波器步进放大器MXR1MXR2频谱分析仪基本原理实现频率读出准确度开环本振频谱仪锁频本振频谱仪合成本振频谱仪信号分辨率带宽LC滤波器晶体滤波器有源滤波器数字滤波器频谱分析仪讲义提纲1、频谱仪基础2、频谱仪基本概念3、频谱仪原理实现

6、4、频谱仪基本指标5、频谱仪基本测量6、频谱仪误差分析7、频谱仪基本操作4、频谱仪基本指标8、频谱仪基本使用频谱分析仪基本指标产品型号生产厂家频率范围频率读出分辨率带宽噪声边带显示范围频率响应噪声电平卡读写器功能扩充AV4031电子第41所50kHz~22GHz5MHz1kHz~3MHz-95dBc/Hz80dB2dB-107dBm无无HP8593E美国HP公司9kHz~22GHz510Hz1GHz处30Hz~3MHz-105dBc/Hz80dB1.5dB-127dBm有有AV4032电子第41所9kHz~26.5GHz510Hz1GH

7、z处30Hz~3MHz-105dBc/Hz80dB1.5dB-125dBm有有AV4033电子第41所9kHz~26.5GHz10Hz1GHz处1Hz~3MHz-113dBc/Hz100dB1.5dB-140dBm无无1、频谱仪基础2、频谱仪基本概念3、频谱仪原理实现4、频谱仪基本指标5、频谱仪基本测量6、频谱仪误差分析7、频谱仪基本操作5、频谱仪基本测量频谱分析仪讲义提纲8、频谱仪基本使用频谱分析仪基本测量基础测量被测量信号的频率被测量信号的功率基础：对被测信号自身应有一定的了解。一般：对被测信号应知道所在的频段范围内。高级：对被测信

8、号一无所知。直接设置设置测量范围大范围内搜索频谱分析仪基本测量调制信号测量调幅信号调频信号脉冲信号扫频测量时域测量FFT变换频域测量Bessel函数法Haberly法窄带测量宽带测量DdBfmfcMARKE