频谱分析仪课件

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,*,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,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,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,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,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,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,频谱分析仪基础 时域分析 频域分析信号周期信号频率,4,频谱分析仪基础,时间,频率,幅度,t,f,V,频域,时域,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,频谱分析仪基础 动态信号分析仪 频谱分析仪 信 号 频 谱,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,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,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,频谱分析仪基本概念f(a)(b)(c)输入频谱屏幕谱线形状分,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,信号失真频谱分析仪基本概念 动态范围 功率(dB,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,预 选 器频谱分析仪基本概念 时 间 门预选器的特,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,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,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,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,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,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,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,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,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,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,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,1、频谱仪基础 2、频谱仪基本概念 3、频谱仪原理实现 4、,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,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,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,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,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,DdBfmfcMARKERD1.0 kHz-26 dBAM%,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,时域方法测量调幅信号调幅信号频谱分析仪基本测量TMARKE,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,FFT变换测量调幅信号调幅信号频谱分析仪基本测量 fmDd,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,频域法测量调频信号调频信号频谱分析仪基本测量MARKERD,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,Bessel函数法测调频信号调频信号频谱分析仪基本测量MA,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,),Haberly法测宽带调频调频信号频谱分析仪基本测量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,RBWPRF,P,f0,f,0,P,p,PRF,t,f,0,f,0,-2,D,f,0,-,D,f,0,+,D,f,0,+2,D,PRF=1/T,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,脉冲调制宽带测量脉冲调制信号频谱分析仪基本测量RBWPR,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,1、频谱仪基础 2、频谱仪基本概念 3、频谱仪原理实现 4、,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,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,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,1、频谱仪基础 2、频谱仪基本概念 3、频谱仪原理实现 4、,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,频谱分析仪基本操作ab不同分辨率带宽区分等幅信号 f1,31,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,频谱分析仪基本操作分辨带宽区分大、小信号kakah f,32,频谱分析仪基本操作,用频率跟踪减小扫宽,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,频谱分析仪基本操作频标比较信号MARKER D150MHz,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,8、频谱仪基本使用1、频谱仪基础 2、频谱仪基本概念 3、,35,前面板示意图,前面板示意图,