頻譜分析儀隨時(shí)代不斷發(fā)展!頻譜分析儀需注重帶寬的選擇!
在下述的內(nèi)容中,小編將會(huì)對(duì)頻譜分析儀的相關(guān)消息予以報(bào)道,如果頻譜分析儀是您想要了解的焦點(diǎn)之一,不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。
一、頻譜分析儀
頻譜分析儀從發(fā)明以來(lái),經(jīng)歷了模擬線路頻譜儀、單片機(jī)程控頻譜儀、電腦數(shù)字化頻譜儀的發(fā)展歷程。隨著集成電路和微處理器電路的迅猛發(fā)展以及對(duì)信號(hào)測(cè)量要求的提高,頻譜儀的工作頻率不斷提高,精度不斷提升,體積和重量不斷縮減。從早期巨大笨重的臺(tái)式頻譜儀,發(fā)展到廣泛使用的便攜式頻譜儀,以及近年來(lái)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用越來(lái)越多的手持式頻譜儀,頻譜儀正向著數(shù)字化、高精度化、小型化發(fā)展。
老式的頻譜儀為純電路結(jié)構(gòu),早期的產(chǎn)品采用與示波器一樣的示波管進(jìn)行顯示,通過(guò)快速掃描的接收機(jī)來(lái)形成頻譜圖。這類(lèi)頻譜儀基本沒(méi)有自動(dòng)測(cè)量功能,測(cè)量信號(hào)幅度靠人工對(duì)照示波管刻度進(jìn)行數(shù)數(shù),功能單一,只具有頻譜儀基本的頻率掃描和幅度顯示功能,且精度很低。目前在主流應(yīng)用中已基本淘汰。
單片機(jī)程控頻譜儀是通過(guò)單片機(jī)微處理器來(lái)控制的頻譜儀,雖然從外觀上看,最早期的數(shù)字頻譜儀依然采用示波管顯示,但增加了字符發(fā)生器電路,在儀器屏幕上可以看到一些設(shè)置信息,并具有了一些自動(dòng)測(cè)量功能。隨后,高性能的微處理器和頻率合成器電路相繼被引入,使得頻譜儀的工作精度、分辨率和程控化水平得到顯著提高。顯示屏由示波管發(fā)展為CRT管,顯示的頻譜圖是通過(guò)微處理器計(jì)算后形成的,并增加了很多數(shù)控和自動(dòng)測(cè)量功能,屏幕上顯示的信息一下子多了很多,頻譜儀的分辨率顯著提高到1kHz的水平,部分高端產(chǎn)品達(dá)到了1Hz級(jí)別。
現(xiàn)代的數(shù)字化頻譜儀除了射頻信號(hào)處理單元,其余部分基本都數(shù)字化了。很多附加的專(zhuān)項(xiàng)測(cè)量功能,如TETRA信號(hào)測(cè)量、GSM信號(hào)測(cè)量,都能以軟件開(kāi)通形式添加,顯示屏改為彩色液晶顯示,并且進(jìn)一步縮減了頻譜儀的體積和重量,掃描速度進(jìn)一步提高,背景噪聲和相位噪聲也得到了進(jìn)一步控制,頻譜儀的性能提高到一個(gè)新的水平,這更有利于對(duì)微小信號(hào)的測(cè)量。
二、頻譜分析儀要注重帶寬的選擇
(1)分辨帶寬的選擇
在頻譜分析儀中,頻率分辨力是一個(gè)非常重要的概念,它是由中頻濾波器的帶寬決定的,這個(gè)帶寬決定了儀器的分辨帶寬BWRES,如果濾波器的帶寬是100Hz,那么譜線頻率就有100Hz的不定性。若在一個(gè)濾波器的帶寬頻率范圍內(nèi)出現(xiàn)了兩條譜線,則不可能檢出這兩條譜線是不同的頻率分量,但是將測(cè)出它在頻率范圍內(nèi)的能量而不考慮多少譜線產(chǎn)生這一能量,因此,對(duì)于兩條緊密相關(guān)的譜線,其分辨力取決于濾波器的寬度。
在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,應(yīng)該正確選擇頻率分辨帶寬的大小,既不能把不需要的信號(hào)混合到測(cè)量信號(hào)中,也不能把需要的信號(hào)排除在外。
(2)視頻濾波器帶寬的選擇
視頻濾波器是一個(gè)低通濾波器,它可以減小檢波器輸出的噪聲變化,揭示一些已被掩蓋且接近本底噪聲的信號(hào),如果噪聲是待測(cè)量,則視頻濾波器還有助于穩(wěn)定測(cè)量。
采用寬帶視頻濾波器時(shí),噪聲的波動(dòng)較大;采用窄帶視頻濾波器時(shí),波動(dòng)顯著減小,兩者噪聲平均值一樣,只是噪聲的波動(dòng)不同。因此,我們可以根據(jù)測(cè)試信號(hào)的類(lèi)型選擇視頻濾波器的帶寬,例如當(dāng)測(cè)試信號(hào)僅為噪聲信號(hào)時(shí),窄帶視頻濾波器可以平滑這些噪聲信號(hào)的波動(dòng),如果選擇寬帶視頻濾波器,則由于噪聲的影響,測(cè)量將有所變化。
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