频谱分析仪讲座ppfxy

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,频 谱 分 析 仪,讲 座,电子科技大学微波工程系,1,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,2,频谱分析仪基础,频谱仪发展史,频谱仪主要用途,粗略扫中频的频谱监视器,扫本振的全景接收机,智能频谱分析仪,多功能频谱分析仪,高性能频谱分析仪,微波通信网络,雷达、导航、电子对抗,频率管理,信号监测,3,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,4,频谱分析仪基础,时间,频率,幅度,t,f,V,频域,时域,5,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),t,t,t,(b),取样函数,(c),取样波形,(a),时域波形,T = 1 / f,S,ADC,FFT,f,S,输入,显示器,处理器,数字,滤波器,模数,转换器,取样器,衰减器,模拟,滤波器,窗口,V,2,V,3,V,1,f,2,f,1,fs,3,fs,2,fs,1,6,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,7,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,P,in,= -174dBm + f,dB,+10logB,f,dB,整机的,噪声系数,B 接收机的3dB,中频带宽,扫 速,PEAK,LOG,10,dB/,REF 0 dBm ATTEN 10dB,CENTER 300MHz SPAN 500kHz,#RES BW xx MHz #VBW xxMHz SWP xx msec,当VBWRBW时：,ST K*SPAN/（RBW）,2,当VBWRBW时：,STK*SPAN/（RBW*VBW）,同步调谐滤波器 K2.5,数字滤波器 K1,8,信号失真,频谱分析仪基本概念,动态范围,功率,(dB),f 2f 3f,D,2,D,3,D,功率,(dB),2f1-f2 f1 f2 2f2-f1,2,D,3,D,3,D,2,D,(a),二阶失真,（,b,三阶失真,30,40,50,60,70,80,90,-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),PEAK,LOG,10,dB/,REF,-40dBm ATTEN 10 dB,CENTER,300 MHz SPAN 500 MHz,RES BW 1 MHz VBW 1 MHz SWP 50 msec,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,9,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2GHz26.5GHz。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,10,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,3、频谱仪原理实现,8、频谱仪基本使用,11,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,F,1IF,F,2IF,F,3IF,F,RF,射频,衰减器,F,1lo,第一,本振,YTO,YTF,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,MXR1,MXR2,12,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,13,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,4、频谱仪基本指标,8、频谱仪基本使用,14,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,50kHz22GHz,5MHz,1kHz3MHz,-95dBc/Hz,80dB,2dB,-107dBm,无,无,HP8593E,美国HP公司,9kHz22GHz,510Hz,1GHz处,30Hz3MHz,-105dBc/Hz,80dB,1.5dB,-127dBm,有,有,AV4032,电子第41所,9kHz26.5GHz,510Hz,1GHz处,30Hz3MHz,-105dBc/Hz,80dB,1.5dB,-125dBm,有,有,AV4033,电子第41所,9kHz26.5GHz,10Hz,1GHz处,1Hz3MHz,-113dBc/Hz,100dB,1.5dB,-140dBm,无,无,15,1、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,16,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：对被测信号一无所知。,直接设置,设置测量范围,大范围内搜索,17,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,18,D,dB,fm,fc,MARKER,D,1.0 kHz,-26 dB,AM%=200,10,-,（,D,dB/20,）,扫频方法测量调幅信号,调幅信号,频谱分析仪基本测量,19,时域方法测量调幅信号,调幅信号,频谱分析仪基本测量,T,MARKER,MARKER,D,10msec,1.00 x,D,Emax,Emin,5.00ms,.818 X,最宽的分辨带宽,最宽的视频带宽,线性方式显示,零扫宽,20,FFT变换测量调幅信号,调幅信号,频谱分析仪基本测量,fm,D,dB,MARKER,D,1kHz,-26dB,21,频域法测量调频信号,调频信号,频谱分析仪基本测量,MARKER,D,1.0 kHz,-40dB,22,Bessel函数法测调频信号,调频信号,频谱分析仪基本测量,MARKER,D,100Hz,23,Haberly法测宽带调频,调频信号,频谱分析仪基本测量,n,+1,n,n,-1,39.76mv,85.7mv,99.88mv,1,2,3,Vn+1VnVn-1,按照规则计算宽带调频参数：,寻找三个邻近边带，其幅度随距载波愈远而依次减小,对数方式，用电压单位,从离开载波算起确定N值，第一对边带N=1，第二对N=2, = 2 n V,n,/(V,n-1,+V,n+1,),24,脉冲调制窄带测量,脉冲调制信号,频谱分析仪基本测量,RBW,PRF,T=,1,主瓣宽度,2,主瓣宽度,26,1、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,6、频谱仪误差分析,频谱分析仪讲义提纲,8、频谱仪基本使用,27,频率准确度,频率参考的稳定度和准确度,本振的线性度,扫描时间准确度,中频带宽滤波器的中心,剩余调频,显示分辨率,频谱分析仪误差分析,28,幅度准确度,标度准确度,输入衰减器准确度,参考电平准确度,频响平坦度,分辨带宽切换误差,预选器（YTF）跟踪,各种失真,频谱分析仪误差分析,29,1、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,7、频谱仪基本操作,频谱分析仪讲义提纲,8、频谱仪基本使用,30,频谱分析仪基本操作,a,b,不同分辨率带宽区分等幅信号,f1 f2,31,频谱分析仪基本操作,分辨带宽区分大、小信号,ka,k,a,h,f1 f2,32,频谱分析仪基本操作,用频率跟踪减小扫宽,33,频谱分析仪基本操作,频标比较信号,MARKER,D,150MHz,-25 dB,34,8、频谱仪基本使用,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,8、频谱仪基本使用,频谱分析仪讲义提纲,35,前面板示意图,36,后面板示意图,37,显示器注释说明,38,显示器全貌显示,39,按键说明,40,菜单链示意图解,41,使用时注意事项,（1）对电网要求,（2）对接地线要求,（3）对输入信号要求,42,